为了满足高速车床进给系统的具体要求，对进给系统中存在的不确定性及扰动进行了分析，设计了混合鲁棒H∞速度控制器.采用加权混合灵敏度方法设计满足混合灵敏度性能指标的稳定性与品质鲁棒性的控制器，详细讨论了加权阵的一般选取方法.采用H∞负载扰动观测器的鲁棒控制方案来改善速度控制系统的抗干扰性能，以达到减小扰动灵敏度的目的.仿真试验结果表明：所提出的控制策略具有鲁棒性能好、跟踪性能强以及运行稳定等优点，对负载扰动具有很强的抑制能力.进给系统在被控对象参数变化较大及扰动存在时仍可达到较高等级的跟踪控制精度，可满足精密加工要求.
基于相空间重构原理，针对无刷直流电动机的混沌模型，运用一维时间序列在高维情形下对低维混沌吸引子进行重构，重构后的方程具有和原动力方程相同的动力学特性，可以用于判断系统目前的动力学状态，并通过基于混沌优化算法的改进Wolf方法对重构前后方程的Lyapunov指数进行比较，证明此种重构方法的正确性和实用性.结果表明：采用的重构方法是有效的，与前人的方法相比，不用计算其关联维数和最佳时间延迟，具有简单、快速的特点，为进一步研究混沌预测和混沌控制提供了基础条件.
提出了一种改进的模拟退火方法.在传统模拟退火方法的基础上，通过改进随机扰动过程和温度下降过程，提高了算法的寻优效率和寻优精度.通过典型测试函数的寻优，改进模拟退火方法的有效性得到了证实.针对实际工程需要，对真空断路器灭弧室触头结构进行优化设计及优化结果的可视化处理，证明了改进算法的可行性和实用性.真空灭弧室的结构优化，降低了灭弧室内部最大场强值，使产品结构在工程可实现基础上得到优化.
针对永磁同步电机直接转矩、控制系统转矩和定子磁链的脉动问题，设计了基于电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)策略的永磁同步电机直接转矩控制.在每个控制周期内，计算出参考磁链和所估计磁链的偏差，选择相邻非零矢量和零矢量，并精确地计算出各自作用时间，然后利用线性组合法将其合成为新的电压矢量.在MATLAB/SIMULINK仿真环境下，对该控制系统进行了建模与仿真.仿真结果表明，该方法可以明显减小转矩和磁链脉动，具有更好的动、静态性能，而且响应速度快，运行平稳.
稀土永磁尤其是烧结钕铁硼永磁材料的出现，对永磁电机的发展起到积极的推动作用，但是钕铁硼永磁电机在运行时产生的不可逆退磁问题一直困扰着这种电机的推广应用.为了解决该问题，着重分析了烧结钕铁硼永磁材料的热稳定性对电机设计、永磁体用量的影响.在大量烧结钕铁硼材料测试分析的基础上，提出了准确、实用的烧结钕铁硼永磁材料的选择标准，即由常温下的磁性能推算永磁体高温热稳定性.实践表明，该方法可以保证永磁电机设计的合理性和运行的可靠性.
通过将基于径向基函数的表面响应模型和改进的遗传算法相结合，提出了一种电磁场逆问题优化策略的新方法；该方法一方面利用表面响应模型能够大大节省目标函数评价的时间，另一方面通过改进遗传算法能加速收敛，从而节省了寻优时间.这一方法已应用于永磁完全开放式磁共振成像仪主磁体结构的优化设计.此外，给出了一种产生薄片型磁场的永磁全开放式磁共振成像仪主磁体结构.计算实例表明，所提出的算法能实现多变量寻优，且能大大节省计算时间，易于编程实现.
风力机是一个刚柔耦合的多体系统，作用在风力机上的空气动力、惯性力和弹性力等交变载荷会使系统产生变形或振动，影响风力机的正常运行，严重时会导致风力机损坏，为此振动稳定性成为机组设计首要关注和解决的问题.从机组的振动原因分析入手，研究了主要振动源的动力学方程，对塔架进行了Campell共振图分析，用有限元分析方法计算出塔架的固有频率和振型，为机组设计提供了依据，通过在线振动监测手段验证了设计的有效性.
变距控制是变速恒频风力发电机组的核心技术之一，由于变距系统具有纯滞后非线性的特性，采用常规的PID算法已无法满足控制目标的要求.由1 MW变速恒频风力发电机组实际运行情况可知，其控制器PID参数需要不断在线整定，为此设计了基于Hebbina监督学习机理的神经网络变距控制算法.根据机组运行的实际数据进行离线学习，确定Hebbina监督学习算法的学习速率ηi，然后进行在线整定，以保证风力发电机组处于最佳运行状态.给出了1 MW风力发电机组采用常规PID算法和神经网络变距控制算法的仿真对比结果，从中可以看出后者的动态特性和稳态特性明显优于前者，对于实际应用将起到指导作用.
分布式发电系统是可再生能源发电越来越普遍采用的一种形式，为解决分布式风电场的规划设计问题，进行了效益量化指标分析方法和设计规则的研究.描述了分布式风电场规划中的四个效益量化指标和计算方法，以一个辐射型电网为例进行了四个量化指标的计算和分布式风电场的规划设计分析.对比不同接入电网方案的效益量化指标，得出分布式风电场的最佳规划设计选择方案.通过计算分析，给出了一种效益指标量化、优化分布式风电场的规划方法，对电力系统中分布式风电场的接入和容量优化设计起到指导作用.
研究了微量合金元素Zn对高强度铸造合金Al-Si-Cu-Mg时效过程的影响.通过差热分析和透射电镜等分析测试方法表明：当锌的添加量在w(Zn)=0.1%～1.0%时，可提高合金的时效峰硬度，加快合金的硬化速度.当Zn含量为0.5%时，合金的时效峰最高，当Zn含量增大到w(Zn)=1%时，硬度有所降低，但仍高于无Zn合金.通过DSC和TEM分析显示，微量的Zn固溶于基体中，加快了亚稳相的析出，较早地形成了细小而密集的亚稳相，从而使合金获得了较高的峰时效硬度.
针对国内生产的呋喃树脂气味大、游离甲醛含量高的缺欠，采用正交试验法优化呋喃树脂的生产工艺，通过对实验数据的极差分析，获得了最佳的合成工艺，制备出强度较高的呋喃树脂.为进一步降低游离甲醛含量，加入了适量的捕醛剂J，有效地降低了树脂中游离甲醛的含量，同时又保持了树脂砂较高的强度.制备出的呋喃树脂具有强度高、低气味等特点.
为了将纳米陶瓷粉与其它金属粉料制成复合粉料，借助一种高温胶(自行研制的新产品)将陶瓷复合粉料粘结在铸型(铁型或砂型)的工作表面上，然后将钢水浇铸到型腔中，利用钢水余热将陶瓷复合粉料烧结在铸钢件表面上.结果表明：钢水余热烧结衬瓷技术保证了浇铸时产生较少的气泡，且衬瓷面平整，达到了可以应用的程度.试样的耐磨性有了较大的提高，主要是因为复合陶瓷粉分布均匀，增强了耐磨性.面扫描和线扫描成分分析表明：即使衬瓷层厚度达到200μm，如果表面层的氧化铝颗粒分布不均匀，也不能提高耐磨性.显微组织分析表明，衬瓷层显微组织致密，衬瓷层与基体结合强度高.
为了制定合理的焊接规范，保证点焊质量，采用正交试验设计法研究了点焊熔核尺寸与主要焊接参数(焊接电流、焊接时间、电极压力)之间的关系.对试验数据进行了多元线性回归，建立了熔核直径与焊接电流、焊接时间、电极压力、焊件板厚、电极直径之间的数学模型，并对熔核尺寸进行了预测.试验及预测结果表明：预测误差在1%～8%之间，具有较高的预测精度.该预测结果为电阻点焊工艺参数的选取提供了依据，对提高点焊质量有一定的意义.
为了探讨稀土氧化物Pr6O11作为添加剂对M型锶永磁铁氧体磁性能的影响及其作用机理，以添加稀土氧化物Pr6O11的BMS-4永磁铁氧体预烧料(SrFe12O19)作为原料，经过球磨、沉淀、成型、烧结等工艺制成样品.采用扫描电镜、磁性材料自动测试装置、沉降粒度测试仪、X射线衍射仪等分析测试仪对样品进行了性能检测和物相分析.结果表明：Pr3+离子部分取代了Sr2+离子，而具有4f2电子组态的Pr3+离子提供了3.58μB自旋向上的磁矩，并起到抑制晶粒增长的作用，可明显改善M型锶永磁铁氧体的磁性能.
以纳米二氧化硅为原料，乙醇为溶剂，六甲基二硅胺烷为改性剂，采用湿法工艺对纳米二氧化硅表面进行了改性研究，分别探讨了改性剂用量、预处理温度、预处理时间、反应温度、反应时间对纳米二氧化硅表面改性效果的影响.结果表明，纳米二氧化硅经六甲基二硅胺烷改性处理后，表面羟基数明显减少；改性剂用量、预处理时间、预处理温度、反应温度、反应时间对纳米二氧化硅表面改性均有影响.通过对纳米二氧化硅表面羟基数的测定，验证了纳米二氧化硅的改性效果.
研究镁合金的疲劳行为，可为镁合金的抗疲劳设计和合理使用提供可靠的理论依据.通过总应变幅控制的疲劳实验和断口形貌分析，确定了挤压变形AZ81镁合金的循环应力响应行为、疲劳寿命行为和断裂机制.结果表明：在应变控制的疲劳加载条件下，挤压变形AZ81镁合金呈现明显的循环应变硬化，其弹性应变幅、塑性应变幅与断裂时的载荷反向周次之间的关系可分别用Basquin和Coffin-Manson公式来描述，得到了拉伸滞后能的理论计算值与应变疲劳寿命之间呈线性关系、疲劳裂纹的萌生和扩展均以穿晶模式进行的结论.
以尾气驱动的车用空调为设计目标搭建了制冷型金属氢化物热泵空调系统，并选择LaNi4.61Mn0.26Al0.13和La0.6Y0.4Ni4.8Mn0.2作为系统的合金工质对.推导出合金工质对的反应焓、反应熵、理论循环性能系数COP和最低制冷温度.在此基础上设计了系统反应床，搭建了功能验证型金属氢化物间歇制冷空调系统，测定了循环性能曲线，研究了操作温度与系统制冷温度和COP的关系.结果表明：制冷空调系统在工作温度为150 ℃/40 ℃/30 ℃条件下得到系统COP为0.334，制冷温度为14.3℃.高温操作温度升高，循环系统的COP开始迅速升高，但温度过高，COP值下降；低温操作温度升高，COP值升高.
为满足在空间和硬件性能约束下的实时海量数据存储要求，系统通过预测器和Rice编码实现了在相应硬件条件下获得最佳数据压缩比的算法，并根据所采集到的管道泄露信号特征及系统自身特点，给出一种实时无损压缩算法.该算法适合于管道泄漏信号、管道泄漏检测定位系统硬件条件下的均值预测器及基于上下文建模的Rice编码，并且在该管道泄漏检测定位系统数据的采集过程中使编码得以实现.实验结果表明，均值预测器能够较好地减少管道泄漏信号数据间的相关性，大大降低管道泄漏信号的信息熵，验证了该算法的有效性与实用性.预测器与基于上下文建模的Rice编码相结合的方法，可以满足管道泄露数据压缩存储的特殊要求.
针对不规则形体没有适当的数学模型，大多数编程语言和图形软件不提供其直接生成功能的问题，提出了一种基于Vrml的不规则形体的交互式生成方法，并讨论了实现这个方法的几个技术问题：Vrml语言中的交互机制；对形体和形体上的点的拾取；作为不规则形体初始结构的建立；体现用户想象的对形体的编辑操作.并以此方法为基础开发了一个不规则形体交互式生成的工具，给出了应用效果.
以提高信用等级评价的质量为目的，介绍了数据挖掘技术的基本过程.以企业贷款的信用分类为研究背景，具体研究了业务理解、数据理解、数据准备、建模、评估和发布的实现环节.在建模过程中，采用决策树为分析模型，对经典的C4.5算法进行了改进.将改进算法运用在企业贷款的信用分类中，并将其效果与经典的C4.5算法的结果进行比较，结果表明该算法对于企业信用分类这样的复杂系统，在准确度与决策树结构上具有一定程度上的改善，能够提高信用等级评价质量.
精确测量肿瘤部位的温度是热疗装置的关键技术之一.目前对测温方法的讨论，较多集中在电磁场干扰问题，对温度示值的误差问题未得到足够的重视，有的数据未标明误差，致使参考意义很受限制.针对上述问题，根据热疗原理和测温精度要求，分析了各种测温方法存在的问题、改进措施及国内外产品的性能指标；分析了提高温度示值精度的措施，并以实际数据为例证，论述了测温误差的估算问题.
在三维图形处理软件中，用户习惯采用把实体分别绕三个坐标轴旋转以实现连续旋转的界面交互方法，这需要知道三个轴和三个角度，编程实现比较烦琐，为此，提出了一种新的解决方案，即根据实体绕三个坐标轴旋转的角度及先后顺序，依据提出的三个运算公式计算得到一个旋转轴和旋转角度，再根据该旋转轴和旋转角度对物体实施旋转.在编程中，比采用四元数连乘方法计算出一个旋转轴和旋转角度有更高的运算速度，方便程序实现，便于用户界面交互.
针对火灾视频图像存在较多噪声的特点，介绍了图像边缘的概念和几种传统的边缘检测算子，对各种边缘检测算子的优缺点进行了分析，给出了一种图像阈值分割与边缘检测相结合的方法.该方法先对火焰灰度图像进行分割，采用阈值迭代算法找到分割的阈值，使火焰与背景分离，然后再应用传统的边缘检测算子.通过利用拍摄的火焰视频图像对传统的算法和给出的算法进行多次试验及图像的对比分析，结果表明，提出的边缘检测方法检测出的火焰边缘在完整性和清晰度上具有更好的效果.
在实现利用PLC作为下位机完成数据采集等功能时，PLC和上位机间的数据通讯是一关键环节，为此需要对PLC与上位机间的串行通讯机理进行研究.详细分析了西门子公司的SIMATIC S7-200系列PLC与上位机间的串行通讯原理和方法，给出了在Visual Basic环境下的PLC与上位机之间通讯程序的设计方法.设计的程序保证了在Visual Basic环境下的PLC与上位机之间的通讯，并应用于某自动卸胎机械手的设计.该方案对小规模系统具有现实意义.
转炉内的温度极高，对终点温度和碳的含量很难及时、准确地测量，因此建立精确的温度和碳的预报模型十分重要.但转炉炼钢是一个非常复杂的很难用数学方程精确描述的高温冶金反应过程，传统的静态模型控制精度不高，命中率不很理想.为此提出了基于BP神经网络的转炉炼钢终点温度及碳含量的预报模型，以Levenberg Marquardt(LM)算法来训练网络，其算法是梯度法与高斯牛顿法的结合.仿真结果表明，预报精度高于传统的机理模型.
提高PWM整流器抗负载扰动能力、减小直流母线电容量是PWM整流器的重要研究内容.为此按照模糊控制原理，根据系统输出直流母线电压误差，设计了一种模糊控制器，并在Matlab环境下建立了仿真模型.在系统带载启动、增加负载以及减小负载情况下，基于传统PID控制和模糊控制，进行了直流电压超调及响应时间的仿真对比.结果表明：在PWM整流系统中使用模糊控制，能改善系统的动态性能，提高系统的动态响应速度，减小直流母线的电容量，从而验证了该控制方法的有效性.
间歇式反应釜惯性大、滞后大、慢时变，制冷与加热切换时非线性严重，采用传统PID控制很难满足性能要求.为此，基于递推最小二乘方法和广义预测控制原理，在北京亚控公司的组态王软件平台上，设计了一套简单实用的控制系统.在升温阶段采用传统PID控制；在60～70℃时的制冷加热切换阶段，采用广义预测控制，以解决严重非线性带来的振荡.实验结果表明，与传统的PID控制方案相比，该方案增强了系统的鲁棒性和适应性，系统振荡大幅度减少.
